TWI542392B - Balanced action toys - Google Patents

Description

平衡式行動玩具

本發明是有關於一種玩具，特別是指一種能夠行動的平衡式行動玩具。

一般可以行進的玩具如玩具車，都必須配置至少3個以上的輪子，才能夠使前述玩具車在沒有人力或電控力介入的情形下，保持平衡而於一接觸面行進。

隨著科技的進展，目前市面上雖然也有利用倒單擺原理的兩輪自平衡機具(如二輪平衡車、二輪機器人…等)，惟，由於兩輪自平衡機具的系統相當複雜，必須同時考慮二個輪子的差速，及平衡控制，因此，在設計上使用許多感測器回授車身傾斜狀況，以保持車身直立不傾倒，是典型的閉迴路控制系統，不但成本昂貴，且失去育教於樂的目的。

參閱圖1，另以中華民國專利公告第367882號案的平衡旋轉式陀螺玩具1為例，主要是利用旋轉時的回轉效應(gyroscopic effect)產生慣性，而以一中心軸11為中心指向一個定的方向轉動。

因此，在沒有外力作用下，前述平衡旋轉式陀 螺玩具1並無法行進，而只能在一接觸面2原地自轉，除非改變該接觸面2的傾斜角度，或對該平衡旋轉式陀螺玩具1施加一作用力，才能使該平衡旋轉式陀螺玩具1利用逆動性，沿垂直於作用力的方向運動，有娛樂效果受限的缺失。

因此，本發明之目的，即在提供一種能夠保持平衡及行進的平衡式行動玩具。

於是，本發明平衡式行動玩具，包含一平衡裝置、一行動裝置，及一裝飾單元。該平衡裝置具有一馬達，及質量均勻分布且形狀對稱的一剛體，該馬達具有以一中心線為中心轉動的一轉軸，該剛體與該轉軸一上端部同軸轉動。該行動裝置沿該中心線方向安裝在該平衡裝置一底面，並具有與該轉軸一下端部同軸轉動的一主動輪、以垂直該中心線的一第二軸線為中心旋動的一第一從動輪，及以垂直該中心線的一第一軸線為中心旋動且與該主動輪、該第一從動輪形成連動的一傳動輪，該第一從動輪行走於一接觸面。該裝飾單元具有沿該中心線方向安裝在該平衡裝置的至少一主體。

本發明的功效：只需使用一個馬達，就能夠利用該剛體的回轉效應(gyroscopic effect)產生慣性，而以該中心線為中心保持平衡而直立，且由於該平衡裝置位於行動裝置上方，因此，在動力傳遞的過程中可以不受平衡裝置干擾，使本發明順暢的沿垂直該中心線方向行進。

3‧‧‧平衡裝置

31‧‧‧馬達

311‧‧‧轉軸

32‧‧‧剛體

321‧‧‧盤座

322‧‧‧配重塊

33‧‧‧供電單元

34‧‧‧殼體

341‧‧‧第一殼座

342‧‧‧第二殼座

343‧‧‧第三殼座

344‧‧‧第一空間

345‧‧‧第二空間

346‧‧‧穿孔

4‧‧‧行動裝置

41‧‧‧耳座

42‧‧‧板蓋

421‧‧‧第一端部

422‧‧‧第二端部

423‧‧‧第三端部

43‧‧‧主動輪

44‧‧‧傳動輪

45‧‧‧第一從動輪

46‧‧‧第二從動輪

47‧‧‧中間輪

5‧‧‧裝飾單元

51‧‧‧主體

52‧‧‧配件

6‧‧‧接觸面

X‧‧‧中心軸

Y1‧‧‧第一軸線

Y2‧‧‧第二軸線

本發明之其他的特徵及功效，將於參照圖式的實施方式中清楚地呈現，其中：圖1是一正視圖，說明中華民國專利公告第367882號案；圖2是一立體分解圖，說明本發明一平衡式行動玩具的一較佳實施例；圖3是該較佳實施例的一組合立體圖；圖4是該較佳實施例中的一剖視圖；及圖5是該較佳實施例的另一剖視圖。

在本發明被詳細描述之前，應當注意在以下的說明內容中，類似的元件是以相同的編號來表示。

參閱圖2、圖3，本發明平衡式行動玩具的一較佳實施例包含一平衡裝置3、一行動裝置4，及一裝飾單元5。

參閱圖2，及圖4、圖5，該平衡裝置3具有一馬達31、質量均勻分布且形狀對稱的一剛體32、供應該馬達31所需的電力的一供電單元33，及封裝該馬達31、該剛體32與該供電單元33的一殼體34。該馬達31具有以一中心線X為中心轉動的一轉軸311。該剛體32具有與該轉軸311一上端部固結的一盤座32l，及設置在該盤座321上的至少一配重塊322。該配重塊322在本較佳實施例為環固在該盤座321的一環件。該殼體34具有相互對合的一第一 殼座341、一第二殼座342與一第三殼座343、界定在該第一、第二殼座341、342間且用於封裝該剛體32的一第一空間344、界定在該第二、第三殼座342、343間且用於封裝該馬達31與該供電單元33的一第二空間345，及沿該中心線X貫穿該該第三殼座343且供該轉軸311一下端部穿出的一穿孔346(參圖5)。

該行動裝置4沿該中心線X方向安裝在該平衡裝置3，並具有二耳座41、二板蓋42、一主動輪43(如圖5)、一傳動輪44、一第一從動輪45、一第二從動輪46，及數中間輪47。該等耳座41沿垂直該中心線X的一第一軸線Y1方向排列，且與該第三殼座343一底面固結。該等板蓋42在本較佳實施例呈三角形，分別具有與該等耳座41樞結的一第一端部421，及一第二端部422與一第三端部423。該第二、第三端部422、423分別供垂直該中心線X的二第二軸線Y2通過。該主動輪43與該轉軸31同軸轉動。該傳動輪44樞設在該等耳座41間且與該主動輪43嚙合形成連動。該第一、第二從動輪45、46樞設在該板蓋42的第二端部422與第三端部423間。該等中間輪47樞設在該耳座41與該板蓋42間，且彼此相互嚙合及與該傳動輪44、該第一從動輪45相互嚙合，而傳遞該傳動輪44的動力至該第一從動輪45。該第二從動輪46與該第一從動輪45沿直線排列。

該裝飾單元5具有沿該中心線X方向安裝在該平衡裝置3的至少一主體51，及與該主體51結合的數配件 52。該主體在本較佳實施例為積木組合的一組合體，也可以是具有造型的一組件。在本較佳實施例中，該主體51與該等配件52組合成一機械人的一上半身。

當該馬達3的轉軸31轉動時，會同步帶動該剛體32與該主動輪43，此時，隨該轉軸311轉動的剛體32會因為回轉效應(gyroscopic effect)產生慣性，使該剛體32的旋轉軸指向一個固定的方向即中心線X，同時，該主動輪43會驅動該傳動輪44，及透過該等中間輪47的嚙合關係，帶動該第一從動輪45以該第二軸線Y2為中心轉動。

藉此，只需使該第一、第二從動輪45、46與一接觸面6接觸，本發明的平衡式行動玩具就能夠以前述剛體32的慣性，及利用該等板蓋42第一端部421與該第三殼座343的樞結關係，容許該平衡裝置3以前述樞結點擺動，進而以該中心線X為中心保持平衡，及透過該第一從動輪45、第二從動輪46沿垂直該中心線X方向依循該接觸面6行進。

據上所述可知，本發明之平衡式行動玩具具有下列優點及功效：

本發明只需使用一個馬達31，就能夠利用該剛體32的回轉效應(gyroscopic effect)產生慣性，而以該中心線X為中心保持平衡而直立，及沿該中心線X傳遞的動力，由於該平衡裝置3位於該行動裝置4上向，因此，在傳遞動力的過程中，動力可以不受其它元件干擾而自由的傳遞至該行動裝置4，使本發明實現在沒有人力或電控力介入平衡的 情形下，以該中心線X為中心保持平衡，及以單輪或雙輪依循該接觸面6行進。

藉此，不但能夠透過教育啟發的角度，教導兒童了解陀螺的原理，達到寓教於樂的目的，且本發明的構造相當精簡，且不需要複雜的電控系統，能夠大幅降低成本，使本發明更具有實用性及娛樂效果。

惟以上所述者，僅為本發明之較佳實施例而已，當不能以此限定本發明實施之範圍，即大凡依本發明申請專利範圍及專利說明書內容所作之簡單的等效變化與修飾，皆仍屬本發明專利涵蓋之範圍內。

3‧‧‧平衡裝置

31‧‧‧馬達

32‧‧‧剛體

321‧‧‧盤座

322‧‧‧配重塊

33‧‧‧供電單元

341‧‧‧第一殼座

342‧‧‧第二殼座

343‧‧‧第三殼座

344‧‧‧第一空間

345‧‧‧第二空間

4‧‧‧行動裝置

41‧‧‧耳座

42‧‧‧板蓋

44‧‧‧傳動輪

45‧‧‧第一從動輪

47‧‧‧中間輪

5‧‧‧裝飾單元

52‧‧‧配件

6‧‧‧接觸面

Claims (8)

1. 一種平衡式行動玩具，包含：一平衡裝置，具有一馬達，及質量均勻分布且形狀對稱的一剛體，該馬達具有以一中心線為中心轉動的一轉軸，該剛體與該轉軸一上端部同軸轉動；一行動裝置，沿該中心線方向安裝在該平衡裝置一底面，並具有與該平衡裝置底面固結且沿該第一軸線方向排列的二耳座、二板蓋、樞設在該等耳座間且與該轉軸一下端部同軸轉動的一主動輪、一第一從動輪、一第二從動輪，及以垂直該中心線的一第一軸線為中心旋動且與該主動輪、該第一從動輪形成連動的一傳動輪，該等板蓋分別具有與該等耳座樞結的一第一端部，及供垂直該中心線的二條第二軸線分別通過的一第二端部與一第三端部，該第一從動輪與該第二從動輪分別以該等第二軸線為中心可旋動地樞設在該等板蓋的第二端部間、該第三端部間，且沿直線排列而行走於一接觸面；及一裝飾單元，具有沿該中心線方向安裝在該平衡裝置的至少一主體。
2. 如請求項1所述之平衡式行動玩具，其中，該平衡裝置的剛體具有與該轉軸上端部固結的一盤座，及設置在該盤座上的至少一配重塊。
3. 如請求項2所述之平衡式行動玩具，其中，該配重塊為一環件，環固在該盤座。
4. 如請求項1所述之平衡式行動玩具，其中，該平衡裝置更具有封裝該馬達與該剛體的一殼體，該殼體具有形成在一底面且供該轉軸下端部穿出的一穿孔。
5. 如請求項4所述之平衡式行動玩具，其中，該平衡裝置更具有安裝在該殼體內且供應該馬達所需的電力的一供電單元。
6. 如請求項5所述之平衡式行動玩具，其中，該殼體具有相互對合的一第一殼座、一第二殼座與一第三殼座、界定在該第一、第二殼座間且用於封裝該剛體的一第一空間，及界定在該第二、第三殼座間且用於封裝該馬達與該供電單元的一第二空間，該穿孔形成在該第三殼座。
7. 如請求項1所述之平衡式行動玩具，其中，該行動裝置更具有樞設在該等板蓋間且傳遞該傳動輪的動力至該第一從動輪的數中間輪。
8. 如請求項1所述的的平衡式行動玩具，其中，該裝飾單元更具有與該主體結合的至少一配件，且該主體為積木組合的一組合體、具有造型的一組件其中一種。